Question

(10分)某化學(xué)興趣小組進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如下，發(fā)現(xiàn)有黑色晶體生成并產(chǎn)生無色氣體，他們繼續(xù)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行探究。

已知:①FeO + 2H+ = Fe2+ + H2O

②Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ +3 H2O

③Fe3O4 + 8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4 H2O

請(qǐng)回答下列問題：

（1）該組同學(xué)欲確定反應(yīng)一段時(shí)間后試管中固體的成分，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

①待試管冷卻后，取少許其中的固體溶于稀硫酸得溶液B。

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明試管中固體物質(zhì)的成分是(只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) ，若溶液未變紅色，則說明試管中固體物質(zhì)的成分是(只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 。

A．一定有Fe3O4，可能有Fe

B．只有Fe(OH)3

C．一定有Fe3O4和Fe

D．一定有Fe(OH)3，可能有Fe

E．只有Fe3O4

（2）該組同學(xué)取少量溶液B進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果②中溶液未變紅色，原因是（用離子方程式表示） 。

（3）鐵跟水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程為 。

（4）該組同學(xué)另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應(yīng)。若按下圖所示的操作，可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，請(qǐng)寫出沉淀由白色變成灰綠色最后變成紅褐色的反應(yīng)方程式 。

（5）一段時(shí)間后，該組同學(xué)發(fā)現(xiàn)（2）中未變紅色的溶液變成紅色，說明Fe2+具有 （填化學(xué)性質(zhì)）。由此可知，實(shí)驗(yàn)室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配，并且配制含F(xiàn)e2+的鹽溶液時(shí)應(yīng)加入少量 。

Answer 1

（1）A（1分），C（1分） （2）Fe + 2Fe3+ ＝ 3Fe2+(2分)

（3）3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2 (2分)

（4）4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3 (2分) （5）還原性（1分），鐵粉（1分）

【解析】

試題分析：（1）鐵和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)物為Fe3O4和H2，待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B，發(fā)生反應(yīng)Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O，取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，則說明所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe3+，一定有Fe3O4，可能有過量的鐵；若溶液未變紅色，可能含有過量的鐵，將Fe3+全部轉(zhuǎn)化成Fe2+，F(xiàn)e+2Fe3+═3Fe2+，答案為：A，C；（2）根據(jù)（1）溶液未變紅色的解釋是含胡過量的鐵將Fe3+全部轉(zhuǎn)化成Fe2+：Fe+2Fe3+═3Fe2+；（3）鐵和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)物為Fe3O4和H2：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2；（4）可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，說明含有Fe2+離子，綜上分析可知，白色沉淀為Fe(OH)2，紅褐色沉淀為Fe(OH)3，所以反應(yīng)為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；（5）Fe2+溶液因?yàn)樗�解和還原性而不易保存，可以加入酸抑制其水解，加入還原性鐵（鐵釘）防止其被氧化，答案為：還原性，鐵粉。

考點(diǎn)：考查鐵的化合物的性質(zhì)和離子檢驗(yàn)。